JP4237030B2 - Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same - Google Patents
Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4237030B2 JP4237030B2 JP2003374803A JP2003374803A JP4237030B2 JP 4237030 B2 JP4237030 B2 JP 4237030B2 JP 2003374803 A JP2003374803 A JP 2003374803A JP 2003374803 A JP2003374803 A JP 2003374803A JP 4237030 B2 JP4237030 B2 JP 4237030B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum alloy
- beryllium aluminum
- alloy
- bonding
- beryllium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
この発明は、ベリリウムアルミニウム合金材同士を接合したベリリウムアルミニウム合金の接合体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a bonded body of beryllium aluminum alloy in which beryllium aluminum alloy materials are bonded to each other and a manufacturing method thereof.
ベリリウムアルミニウム合金は、衛星部品や航空宇宙部品などの用途において軽量で高剛性、低膨張特性を持つ材料として注目を浴びている。この材料を用いて、フランジやリブを持つような複雑な形状を持つ部材を製作する場合には、従来、切削加工による方法や接合による方法がとられてきた。 Beryllium aluminum alloy is attracting attention as a material that is lightweight, highly rigid, and has low expansion characteristics in applications such as satellite parts and aerospace parts. In the case of producing a member having a complicated shape having a flange or a rib using this material, conventionally, a cutting method or a joining method has been employed.
しかしながら、切削加工による場合には、切削屑の排出により材料の無駄が多くなり、ベリリウムアルミニウム合金が高価であるので、必然的にコスト高を招く、という課題を有している。 However, in the case of cutting, there is a problem that the waste of material increases due to discharge of cutting waste, and the beryllium aluminum alloy is expensive, which inevitably increases the cost.
そこで、従来では、フランジやリブをベリリウムアルミニウム合金を用いて部品として形成し、その後これらの部品をベリリウムアルミニウム合金からなる本体に接合する、という接合による方法が多く採用されている。 Therefore, conventionally, a joining method in which a flange or a rib is formed as a part using a beryllium aluminum alloy and then these parts are joined to a main body made of beryllium aluminum alloy is often employed.
このときの接合方法は、例えば、ディップろう付けや真空ろう付けが用いられている(例えば、特許文献1参照)。また、引っ張り強度が必要な用途には、電子ビーム溶接法が用いられている。
しかしながら、ベリリウムアルミニウム合金材同士の接合において、従来の接合方法の内、ディップろう付けや真空ろう付けは、その接合部の接合強度(引張強度)が123MPa程度で、ベリリウムアルミニウム合金母材の破断強度(例えば、300MPa)に比較して低いので、高い信頼性を要求される接合体へ適用できない、という課題を有している。 However, in the joining of beryllium aluminum alloy materials, among the conventional joining methods, dip brazing and vacuum brazing have a joining strength (tensile strength) of about 123 MPa, and the breaking strength of the beryllium aluminum alloy base material. (E.g., 300 MPa), it has a problem that it cannot be applied to a joined body that requires high reliability.
また、電子ビーム溶接法は、ある程度の接合強度が得られる(例えば、引張強度:285MPa)ものの、大面積の面接合が難しく、接合後にさらに接合部分を跨ぐ加工をするような用途には適用できないばかりでなく、接合コストが高い、という課題を有している。 In addition, although the electron beam welding method can provide a certain degree of bonding strength (for example, tensile strength: 285 MPa), it is difficult to perform large-area surface bonding, and cannot be applied to applications in which processing is performed across the bonded portion after bonding. In addition, there is a problem that the joining cost is high.
そこで、発明者等は、前記した課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ベリリウムアルミニウム合金材同士の接合材としてMgを含有するAl合金を使用した拡散接合により極めて優れた接合強度と接合信頼性を有することの知見を得た。 Accordingly, as a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors have achieved extremely superior bonding strength and bonding reliability by diffusion bonding using an Al alloy containing Mg as a bonding material between beryllium aluminum alloy materials. The knowledge that it has sex was obtained.
この発明は、前記知見に基づいており、ベリリウムアルミニウム合金材同士の面接合が可能であると共に、得られる接合部分の強度と信頼性が高く、かつコスト的にも有利なベリリウムアルミニウム合金の接合体およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is based on the above knowledge, and can be bonded to each other between beryllium aluminum alloy materials, and the obtained bonded portion has a high strength and reliability and is advantageous in cost. And it aims at providing the manufacturing method.
前記した目的を達成するために、請求項1のベリリウムアルミニウム合金の接合体は、一のベリリウムアルミニウム合金材と他のベリリウムアルミニウム合金材とが、Al−Si−Mg系合金、Al−Mg系合金、あるいはAlを芯材とするこれら合金のクラッド材からなるインサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理により接合されていることを特徴とする。
In order to achieve the above-described object, a bonded structure of beryllium aluminum alloy according to
この構成では、インサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理する場合、一のベリリウムアルミニウム合金材と他のベリリウムアルミニウム合金材の接合面は、一般に強固な酸化膜で覆われているが、Mgを含有するAl合金からなるインサート材を接合促進材として使用することにより、表面の酸化物層が還元され接合界面の金属―金属接合が実現する、あるいは、界面に薄い複合反応層を生ずるなどのメカニズムにより、Be−AlおよびAl−Al層間が強固に面接合される。 In this configuration, when hot pressing or HIP processing is performed under the insertion of an insert material, the joint surface between one beryllium aluminum alloy material and another beryllium aluminum alloy material is generally covered with a strong oxide film, but Mg By using an insert material made of an Al alloy containing copper as a bonding promoter, the surface oxide layer is reduced to realize metal-metal bonding at the bonding interface, or a thin composite reaction layer is formed at the interface, etc. Due to the mechanism, the Be—Al and Al—Al layers are firmly surface-bonded.
また、請求項2のベリリウムアルミニウム合金の接合体の製造方法は、一のベリリウムアルミニウム合金材と他のベリリウムアルミニウム合金材とをホットプレスまたはHIP処理により接合するに際し、前記両ベリリウムアルミニウム合金材間に、Al−Si−Mg系合金、Al−Mg系合金、あるいはAlを芯材とするこれら合金のクラッド材からなるインサート材を介挿させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a bonded body of beryllium aluminum alloy, wherein one beryllium aluminum alloy material and another beryllium aluminum alloy material are bonded by hot pressing or HIP treatment. Further, an insert material made of an Al—Si—Mg alloy, an Al—Mg alloy, or a clad material of these alloys having Al as a core material is interposed.
この構成では、インサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理すると、一のベリリウムアルミニウム合金材と他のベリリウムアルミニウム合金材との接合面は、一般に強固な酸化膜で覆われているが、Mgを含有するAl合金からなるインサート材を接合促進材として使用することにより、表面の酸化物層が還元され接合界面の金属―金属接合が実現する、あるいは、界面に薄い複合反応層を生ずるなどのメカニズムにより、Be−AlおよびAl−Al層間に拡散接合が生じ、この拡散接合に起因して両ベリリウムアルミニウム合金材は強固に面接合される。 In this configuration, when hot pressing or HIP processing is performed under the insertion of an insert material, the joint surface between one beryllium aluminum alloy material and another beryllium aluminum alloy material is generally covered with a strong oxide film. By using an insert material made of an Al alloy containing copper as a bonding promoter, the surface oxide layer is reduced to realize metal-metal bonding at the bonding interface, or a thin composite reaction layer is formed at the interface, etc. Due to the mechanism, diffusion bonding occurs between the Be—Al and Al—Al layers, and both beryllium aluminum alloy materials are firmly surface-bonded due to this diffusion bonding.
また、請求項3のベリリウムアルミニウム合金の接合体の製造方法は、請求項2に記載のベリリウムアルミニウム合金の接合体の製造方法であって、
前記ホットプレスまたはHIP処理は、500℃から前記インサート材の融点以下の固相接合温度域で行うことを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the joined body of beryllium aluminum alloy of
The hot pressing or HIP treatment is performed in a solid phase bonding temperature range from 500 ° C. to the melting point of the insert material.
この構成では、ホットプレスまたはHIP処理を、500℃からインサート材の融点以下の固相接合温度域で行うようにしたので、インサート材は溶融することなく固相状態を維持することができ、これにより溶融状態に比べて接合時の両ベリリウムアルミニウム合金材の相互位置を位置ずれの少ない状態で精確に維持することができる。 In this configuration, since the hot pressing or HIP treatment is performed in a solid phase bonding temperature range from 500 ° C. to the melting point of the insert material, the insert material can be maintained in a solid state without melting. As a result, it is possible to accurately maintain the mutual position of both beryllium aluminum alloy materials at the time of joining in a state with little positional deviation as compared with the molten state.
また、固相接合温度域では、インサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理すると、接合材が溶融しないため、接合材質が大きく変質せず、溶融した接合材が冷却凝固する際の粗大晶物や凝固の際の接合層のクラックやポロシティーなどの危険性が無くなり、接合状態が安定する。 Also, in the solid phase bonding temperature range, when the hot press or HIP treatment is performed under the insertion of the insert material, the bonding material does not melt, so the bonding material does not change greatly, and the coarse crystal when the molten bonding material cools and solidifies. There is no danger of cracks or porosity in the bonding layer during solidification or solidification, and the bonding state is stabilized.
以上説明したように、請求項1の発明によれば、ベリリウムアルミニウム合金材同士を、Al−Si−Mg系合金、Al−Mg系合金、あるいはAlを芯材とするこれら合金のクラッド材からなるインサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理することにより接合するようにしたので、接合部分が高接合強度の面接合となり、接合部分の信頼性が高く、かつ材料の無駄が生じないのでコスト的にも有利なベリリウムアルミニウム合金の接合体を提供することができる。
As described above, according to the invention of
また、請求項2の発明によれば、ベリリウムアルミニウム合金材同士を、Al−Si−Mg系合金、Al−Mg系合金、あるいはAlを芯材とするこれら合金のクラッド材からなるインサート材の介挿下でホットプレスまたはHIP処理することにより接合するようにしたので、接合部分が高接合強度の面接合となり、接合部分の信頼性が高く、かつ材料の無駄が生じないのでコスト的にも有利なベリリウムアルミニウム合金の接合体の製造方法を提供することができる。
According to the invention of
また、請求項3の発明によれば、ホットプレスまたはHIP処理を、500℃からインサート材の融点以下の固相接合温度域で行うようにしたので、請求項2の発明の効果に加えて、両ベリリウムアルミニウム合金材の相互位置を位置ずれのない状態で維持することができること、および拡散接合の効率の良い進行が得られることとが相俟って、所望の接合体を効率よく製造することができる。
In addition, according to the invention of
以下、本発明を、実施の形態に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on embodiments.
図1は、ベリリウムアルミニウム合金の接合体1を示す。この接合体1は、一のベリリウムアルミニウム合金材2と他のベリリウムアルミニウム合金材3とが、Al−Si−Mg系合金、Al−Mg系合金、あるいはAlを芯材とするこれら合金のクラッド材からなるインサート材4の介挿下でホットプレスまたはHIP処理により接合されている。
FIG. 1 shows a
一の合金材2は、中央に円形凹部2aが形成されていると共に、その凹部2aの底部2bに厚み方向に接合孔2cが穿設されており、かつ凹部2aの内周壁に沿って環状段部2dが形成されている四角形の外周形状を有する厚みのあるフランジ部品として構成されている。
The one
また、他の合金材3は、貫通孔3aが中央部分に長さ方向に沿って穿設されている、一の合金材2の接合孔2cの孔径よりも幾分小径の外径の円周形状を有するパイプ部品として構成されている。
Further, the
一の合金材2および他の合金材3の合金組成は、Beが15〜90wt%含有するものが好適である。因みに、ベリリウムアルミニウム合金の内、Beが15wt%未満のものは、弾性率や軽さの点で一般のアルミニウム合金との特性差が少なく、高価なベリリウムを添加する意味が無くなり、一方、90wt%を越えるものは、金属ベリリウムと等価な特性となり、製造特性も金属ベリリウムと同様となり、ひいてはアルミニウムを添加し、靱性や製造性を改善したベリリウムアルミニウム合金の優位性が無くなる。
The alloy composition of one
また、インサート材4は、以下に述べるようなAl−Si−Mg系合金またはAl−Mg系合金が好適であり、特にMgを3wt%以下に含むものが有利に適合する。因みに、Mgが3wt%を越えて含むものは接合性が悪化する。
The
Al−Si−Mg系合金としては、BA4003,BA4004,BA4005,BA4N04等のJISで定められたアルミニウム合金ロウ材、BA3PC,BA4PC,BA7PC,BA8PC,BA9PC,BA10PC,BA17PC,BA18PC等のJISで定められたブレージングシート、またはこれらブレージングシートの心材をJIS1050,1100等純Alで置き換えたクラッド材が好適である。 The Al-Si-Mg alloy is determined by JIS such as BA4003, BA4004, BA4005, BA4N04 and other JIS aluminum alloy brazing materials, BA3PC, BA4PC, BA7PC, BA8PC, BA9PC, BA10PC, BA17PC, BA18PC, etc. A brazing sheet or a clad material obtained by replacing the core material of these brazing sheets with pure Al such as JIS 1050 or 1100 is preferable.
また、Al−Mg系合金としては、JIS5005,5052等が好適である。 Moreover, JIS5005,5052 etc. are suitable as an Al-Mg type alloy.
また、かかるインサート材4は、必ずしもAl−Si−Mg系、Al−Mg系合金の無垢材料である必要はなく、Alを心材とするこれら合金のクラッド材であっても良い。なお、かかるクラッド材において心材をAlとしたのは、このAlが応力緩和層として有効に機能するからである。
Further, the
さらに、このようなインサート材4の厚みは、0.01〜5.0 mm程度とするのが好ましい。因みに、インサート材4の厚みが0.01mmに満たないと接合材としてのボリュームが不足し、これに起因して十分な接合信頼性を得ることができず、一方 その厚みが5.0mmを超えるとその効果が飽和に達すると共に、接合部の母材に占める割合が多くなり、母材と接合材の特性差が無視できなくなり、これに起因して部品設計が複雑になる。
Further, the thickness of the
このように、一の合金材2と他の合金材3とをホットプレスまたはHIP処理により接合するに際し、両合金材2、3間にインサート材4を介挿させる。
Thus, when joining one
このとき好ましくは、ホットプレスまたはHIP処理は、500℃からインサート材4の融点以下の固相接合温度域で行う。具体的には、ホットプレスまたはHIP処理は、接合温度を500〜640℃に設定すると共に、圧力を5〜300MPaに設定して行う。
At this time, preferably, the hot pressing or the HIP treatment is performed in a solid-phase bonding temperature range from 500 ° C. to the melting point of the
因みに、接合温度を500℃未満に設定したときは接合不良となり、他方、640℃を越えて設定したときは母材となる一および他の合金材2および3の融点(例えば、644℃)に近くなり、ひいては母材の軟化に起因して変形し易くなり、または溶融する危険性がある。さらに、圧力を5MPa未満に設定したときは接合不良となり、他方、300MPaを越えて設定したときは接合性が飽和に達すると共に、設備が高価となって経済的でない。
Incidentally, when the bonding temperature is set to less than 500 ° C., the bonding is poor. On the other hand, when the bonding temperature is set to exceed 640 ° C., the melting points (for example, 644 ° C.) of one and the
このようにベリリウムアルミニウム合金の接合体1の製造方法によれば、ホットプレスまたはHIP処理を、500℃からインサート材4の融点以下の固相接合温度域で行うようにしたので、インサート材4は溶融することなく固相状態を維持することができ、これにより溶融状態に比べて接合時の両ベリリウムアルミニウム合金材2、3の相互位置をあるいは/および位置ずれのない状態で精確に維持することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the bonded
因みに、インサート材4が溶融して液相となる温度で母材の融点以下の温度域における接合においても強固な接合強度を得ることができるが、この場合には、接合時に液層が必ず接合界面に残るよう、あるいは/および均等荷重が実現できるような接合方案を考慮する必要があり、難しい接合が強いられる。
Incidentally, it is possible to obtain a strong bonding strength even in the bonding in the temperature range below the melting point of the base material at the temperature at which the
また、固相接合温度域では、インサート材4の介挿下でホットプレスまたはHIP処理すると、一のベリリウムアルミニウム合金材2と他のベリリウムアルミニウム合金材3との接合面は、表面の酸化物層が還元され接合面の金属―金属接合が実現する、あるいは、界面に薄い複合反応層を生ずるなどのメカニズムにより、Be−AlおよびAl−Al層間の拡散接合が効率良く進行し、この拡散接合に起因して両ベリリウムアルミニウム合金材2、3は強固に面接合される。
In the solid-phase bonding temperature range, when hot pressing or HIP treatment is performed with the
さらに、ホットプレス時の加熱雰囲気としては、大気下でも良いが、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気の方が望ましく、真空雰囲気が最も好適に適合する。
特に真空度は、好ましくは1Pa以下、より好ましくは6x10-1Pa以下とすることにより、母材や接合材の酸化を防ぎ、また接合性、接合安定性が高められる。
Furthermore, the heating atmosphere during hot pressing may be air, but an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon is desirable, and a vacuum atmosphere is most suitable.
In particular, when the degree of vacuum is preferably 1 Pa or less, more preferably 6 × 10 −1 Pa or less, the base material and the bonding material are prevented from being oxidized, and the bonding property and bonding stability are improved.
また、接合体1は、接合後さらに接合部Aを跨ぐ加工をする場合でも、接合部Aの剥離を防いで、容易に加工することができる。すなわち、接合体1においては、接合後さらに接合部Aを跨いで、合金材2の底部2bおよび合金材3の端面3bを面一にするため切削加工する必要があるが、この場合でも接合部Aの剥離を防ぐことができる。
Further, the bonded
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
試料としては、寸法がそれぞれL50mmxW50mmxt50mmのベリリウムアルミニウム合金を用いた。 As a sample, a beryllium aluminum alloy having dimensions of L50 mm × W50 mm × t50 mm was used.
ホットプレス法では、試料をアセトンで洗浄した後、試料間にインサート材を挿入し、その後このインサート材介挿試料に対して所定の温度と圧力を加えてホットプレスを行った。加熱は真空下で実施した。 In the hot press method, after a sample was washed with acetone, an insert material was inserted between the samples, and then a predetermined temperature and pressure were applied to the insert material-inserted sample to perform hot press. Heating was performed under vacuum.
HIP処理法の場合は、試料をアセトンで洗浄した後、試料間にインサート材を挿入し、その後このインサート材介挿試料を肉厚1.5mmの軟鋼のケーシングに入れ、真空下で脱気し、かつ溶接封口処理をした後、所定の温度と圧力でHIP処理を行った。 In the case of the HIP processing method, after the sample is washed with acetone, an insert material is inserted between the samples, and then the insert material-inserted sample is placed in a 1.5 mm thick mild steel casing and deaerated under vacuum. And after performing the welding sealing process, the HIP process was performed at a predetermined temperature and pressure.
その後、各処理法から得られた各接合体から、JIS Z2201 14Aの引張り試験片を切り出して引張強度を測定した。得られた結果を表1に示す。 Thereafter, a tensile test piece of JIS Z2201 14A was cut out from each joined body obtained from each treatment method, and the tensile strength was measured. The obtained results are shown in Table 1.
実施例1
ベリリウムアルミニウム合金:Be−38%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004
処理法:ホットプレス
接合温度:550℃
実施例2
ベリリウムアルミニウム合金:Be−38%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004
処理法:ホットプレス
接合温度:580℃
実施例3
ベリリウムアルミニウム合金:Be−38%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004
処理法:HIP処理
実施例4
ベリリウムアルミニウム合金:Be−38%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004の皮材/厚み1.5mmの芯材からなるクラッド材
処理法:ホットプレス
実施例5
ベリリウムアルミニウム合金:Be−60%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004
処理法:ホットプレス
実施例6
ベリリウムアルミニウム合金:Be−80%Al
インサート材:厚み0.12mmのBA4004
処理法:ホットプレス
比較例1
接合温度:450℃
接合温度が相違するだけで、他の接合条件は実施例1、2と同様にした。
Example 1
Beryllium aluminum alloy: Be-38% Al
Insert material: BA4004 with a thickness of 0.12 mm
Treatment method: Hot press Joining temperature: 550 ° C
Example 2
Beryllium aluminum alloy: Be-38% Al
Insert material: BA4004 with a thickness of 0.12 mm
Treatment method: Hot press Joining temperature: 580 ° C
Example 3
Beryllium aluminum alloy: Be-38% Al
Insert material: BA4004 with a thickness of 0.12 mm
Treatment method: HIP treatment
Example 4
Beryllium aluminum alloy: Be-38% Al
Insert material: 0.12 mm thick BA4004 skin / 1.5 mm thick clad material Processing method: Hot press
Example 5
Beryllium aluminum alloy: Be-60% Al
Insert material: BA4004 with a thickness of 0.12 mm
Processing method: Hot press
Example 6
Beryllium aluminum alloy: Be-80% Al
Insert material: BA4004 with a thickness of 0.12 mm
Processing method: Hot press
Comparative Example 1
Joining temperature: 450 ° C
Other bonding conditions were the same as in Examples 1 and 2 except that the bonding temperature was different.
比較例2
実施例1、2のベリリウムアルミニウム合金母材
比較例3
インサート材:不使用
インサート材を使用しない点が相違するだけで、他の接合条件は実施例3と同様にした。
Comparative Example 2
Beryllium aluminum alloy base material of Examples 1 and 2
Comparative Example 3
Insert material: Non-use Only the point which does not use an insert material is different, and other joining conditions were made to be the same as that of Example 3.
比較例4
インサート材:不使用
処理法:ろう付け
実施例1、2、3のベリリウムアルミニウム合金材同士を特殊ろう材を用いてろう付けした。
Comparative Example 4
Insert material: Not used Treatment method: Brazing The beryllium aluminum alloy materials of Examples 1, 2, and 3 were brazed using a special brazing material.
比較例5
実施例5のベリリウムアルミニウム合金母材
比較例6
実施例6のベリリウムアルミニウム合金母材
Comparative Example 5
Beryllium aluminum alloy base material of Example 5
Comparative Example 6
Example 6 Beryllium aluminum alloy base material
表1より明らかなように、実施例1〜6の接合体は、その引張強度(MPa)がいずれも母材強度の9割以上の高い引張強度を示しているのに対して、比較例3の接合体は、その引張強度(MPa)が精々母材強度の8割程度で、他の比較例1、4では、その引張強度(MPa)が母材強度の5割以下である。これにより、この発明によれば、接合強度(引張強度)が高く接合信頼性に優れたベリリウムアルミニウム合金の接合体を製造することができることが理解できる。 As is apparent from Table 1, the bonded bodies of Examples 1 to 6 have a tensile strength (MPa) that is 90% or more of the base material strength, whereas Comparative Example 3 In the other bonded examples 1 and 4, the tensile strength (MPa) is less than 50% of the base material strength. Thereby, according to this invention, it can be understood that a bonded body of beryllium aluminum alloy having high bonding strength (tensile strength) and excellent bonding reliability can be manufactured.
ホットプレスにより製造される接合体(実施例1、2)は、接合温度が550℃を越えると接合強度が母材強度付近で飽和に達するが、接合温度が500℃未満(比較例1、450℃)のときは引張強度が極端に低下する(比較例1、50MPa)。実施例1、2の引張強度は、母材(比較例2)の引張強度(300MPa)の9割以上の295MPa、297MPaを示している。 In the joined bodies manufactured by hot pressing (Examples 1 and 2), when the joining temperature exceeds 550 ° C., the joining strength reaches saturation near the base material strength, but the joining temperature is less than 500 ° C. (Comparative Examples 1, 450). C.), the tensile strength is extremely reduced (Comparative Example 1, 50 MPa). The tensile strengths of Examples 1 and 2 indicate 90% or more of 295 MPa and 297 MPa of the tensile strength (300 MPa) of the base material (Comparative Example 2).
HIP処理により製造される接合体(実施例3)は、ホットプレスによる接合体(実施例1、2)と略同等の引張強度(298MPa)となっている。これによりホットプレスとHIP処理とは、処理法の相違による引張強度の相違は認められない。 The joined body (Example 3) manufactured by the HIP process has a tensile strength (298 MPa) substantially equal to the joined body (Examples 1 and 2) obtained by hot pressing. Thereby, the difference in tensile strength by the difference in a processing method is not recognized by hot press and HIP processing.
HIP処理では、インサート材の有無による接合強度の相違が認められ、インサート材無しで得られる接合体(比較例3)は、インサート材の介挿下で得られる接合体(実施例3)よりも低い引張強度(252MPa)を示す。 In the HIP treatment, a difference in bonding strength due to the presence or absence of the insert material is recognized, and the bonded body obtained without the insert material (Comparative Example 3) is more than the bonded body obtained under the insertion of the insert material (Example 3). A low tensile strength (252 MPa) is exhibited.
また、ろう付けで得られる接合体(比較例4)は、母材(比較例2)の5割以下の引張強度(120MPa)となっており、インサート材無しでHIP処理される接合体(比較例3)よりも低い接合強度となっている。 Moreover, the joined body (Comparative Example 4) obtained by brazing has a tensile strength (120 MPa) that is 50% or less of the base material (Comparative Example 2), and is a joined body that is HIP treated without an insert material (Comparative). The bonding strength is lower than in Example 3).
また、インサート材としてクラッド材を用いて得られる接合体(実施例4)は、他の実施例1、2と略同等の引張強度(288MPa)となっており、インサート材の相違による接合強度の相違は認められなかった。 In addition, the joined body (Example 4) obtained by using the clad material as the insert material has a tensile strength (288 MPa) substantially equal to that of the other Examples 1 and 2, and the joint strength due to the difference in the insert material. There was no difference.
さらに、実施例5、6は、それぞれ比較例5、6の合金母材を用いて得られる接合体である。比較例5は、アルミニウム含有量60wt%のベリリウムアルミニウム合金母材で、比較例6は、アルミニウム含有量80wt%のベリリウムアルミニウム合金母材であり、その引張強度はそれぞれ200MPa、150MPaとなっており、アルミニウム含有量が増加するにつれて引張強度の低下が認められる。この場合でも実施例5、6は、いずれも各母材強度の9割以上の高い引張強度を示している。 Furthermore, Examples 5 and 6 are joined bodies obtained using the alloy base materials of Comparative Examples 5 and 6, respectively. Comparative Example 5 is a beryllium aluminum alloy base material having an aluminum content of 60 wt%, Comparative Example 6 is a beryllium aluminum alloy base material having an aluminum content of 80 wt%, and the tensile strength is 200 MPa and 150 MPa, respectively. A decrease in tensile strength is observed as the aluminum content increases. Even in this case, Examples 5 and 6 each show a high tensile strength of 90% or more of the strength of each base material.
1 接合体(ベリリウムアルミニウム合金の接合体)
2 一の合金材(一のベリリウムアルミニウム合金材)
3 他の合金材(他のベリリウムアルミニウム合金材)
4 インサート材
A 接合部
1 Bonded body (Beryllium aluminum alloy bonded body)
2 One alloy material (One beryllium aluminum alloy material)
3 Other alloy materials (other beryllium aluminum alloy materials)
4 Insert material A Joint
Claims (3)
前記ホットプレスまたはHIP処理は、500℃から前記インサート材の融点以下の固相接合温度域で行うことを特徴とするベリリウムアルミニウム合金の接合体の製造方法。
A method for producing a bonded body of beryllium aluminum alloy according to claim 2,
The method for producing a bonded body of beryllium aluminum alloy, wherein the hot pressing or HIP treatment is performed in a solid phase bonding temperature range from 500 ° C. to a melting point of the insert material or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374803A JP4237030B2 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003374803A JP4237030B2 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005138122A JP2005138122A (en) | 2005-06-02 |
JP4237030B2 true JP4237030B2 (en) | 2009-03-11 |
Family
ID=34686406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003374803A Expired - Fee Related JP4237030B2 (en) | 2003-11-04 | 2003-11-04 | Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4237030B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8625943B2 (en) | 2008-05-26 | 2014-01-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Waveguide device and module |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7149174B2 (en) * | 2018-12-10 | 2022-10-06 | ダイキン工業株式会社 | Closed impeller and manufacturing method thereof |
-
2003
- 2003-11-04 JP JP2003374803A patent/JP4237030B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8625943B2 (en) | 2008-05-26 | 2014-01-07 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Waveguide device and module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005138122A (en) | 2005-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Peteves et al. | The reactive route to ceramic joining: fabrication, interfacial chemistry and joint properties | |
EP0135937B1 (en) | Method of bonding alumina to metal | |
US20080035707A1 (en) | Transient-liquid-phase joining of ceramics at low temperatures | |
GB2151173A (en) | Soldering foil joining of ceramic bodies to metal | |
KR890000912B1 (en) | Method for joining ceramic and metal | |
TW201024008A (en) | Drilling tool and method for manufacturing the same | |
JP3450023B2 (en) | Metal / ceramic joint, metal-ceramic composite structure using the same, and method of manufacturing the same | |
JPH04228480A (en) | Composite being stable at high temperature and preparation thereof | |
JPWO2006016479A1 (en) | Heat sink member and manufacturing method thereof | |
JP4237030B2 (en) | Bonded body of beryllium aluminum alloy and method for manufacturing the same | |
US7624906B2 (en) | Ultrasonic brazing of aluminum alloy and aluminum matrix composite | |
JP2008194750A (en) | Method for preventing embrittlement and enhancing bonding force of interface between titanium using silver diffusion-controlled layer and dissimilar metal | |
JP6675554B2 (en) | Dissimilar material friction stir welding method | |
JP3719439B2 (en) | Heterogeneous metal composite | |
JP2015107525A (en) | Rotary tool | |
JP2609328B2 (en) | Method of joining cemented carbide and steel and joined body | |
JP6036795B2 (en) | Rotation tool | |
Lee et al. | Diffusion bonding of al 6061 alloys using an eutectic reaction of Al-Ag-Cu | |
JP2001220256A (en) | Metal-ceramic bonded material and method for producing the same | |
JP2004074220A (en) | Joint body of metal-ceramics composite material and its manufacturing method | |
JPH0852577A (en) | Method for joining solid phase | |
JP3797637B2 (en) | Composite | |
JP3119759B2 (en) | Ceramics-ceramic joints | |
JP3298235B2 (en) | Joining method of ceramics and nickel | |
JP2007319896A (en) | Method for joining aluminum-based members |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4237030 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111226 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121226 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131226 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |